본문 바로가기
우주과학

퀘이사의 발견과 정체

by №℡ 2020. 11. 19.

1950년대 특정 전파원들이 별과 비슷한 점광원의 형태를 띤다는 것이 발견되어 준성 전파원, 즉 퀘이사라는 이름이 붙었다.

이러한 퀘이사들은 점점 더 많이 발견되기 시작했고, 전파를 내지 않는 단순 준성체(QSO)들도 발견되었다.

사진으로 찍으면 구체적인 형태가 보이는 은하와는 달리 이들 퀘이사는 겉보기에도 별처럼 보였고, 종종 단기간의 밝기 변화를 일으키는 것이 관측되어 발견 당시에는 많은 학자들이 퀘이사가 우리 은하 내에 있는 천체일 것이라고 잘못 추측했다.

하지만 퀘이사의 빛을 분광하여 얻은 스펙트럼은 당시까지 알려진 그 어떤 항성과도 일치하지 않았는데, 그도 그럴 것이 이 스펙트럼이 사실은 엄청나게 적색편이된 수소선이었기 때문이다.

우리 은하 내에 위치한 별이 아니라 수십억 광년 이상 떨어진 천체라는 사실이 드러났다.

하지만 곧 퀘이사가 우주론적 거리에 있다면 우리 은하 전체보다 수십~수백 배나 밝아야 한다는 점 때문에 퀘이사의 정체에 대한 논란은 2000년대 초반까지 이어졌다.

특히 어떤 퀘이사들은 수시간~수일에 걸쳐서 밝기 변화를 일으키는 것으로 보였는데, 이는 막대한 에너지를 뿜어내고 있는 이 퀘이사의 주 에너지원이 커봐야 태양계 크기 정도밖에 되지 않는다는 것을 뜻했다. 

당시 지식으로는 이 정도 좁은 공간에서 퀘이사 정도의 에너지를 내는 메커니즘은 존재하지 않았다.

블랙홀도 1970년대에 그 존재가 증명되기 전까지는 이론상으로만 존재하던 천체였다.

그로 인해 퀘이사를 설명하기 위한 여러 가지 대안 가설들이 제시되었는데, 은하에서 빠른 속도로 떨어져 나온 일종의 투사체라는 가설이 있었다.

그러나 우리를 향해 날아오는 퀘이사가 없다는 문제점이 있었음으로 사라진 가설이다.

퀘이사가 실은 멀리 떨어진 은하가 아니라 우리 은하 내에 있는 밝은 중성자별의 일종이라는 주장도 있었다.

퀘이사에서 나타나는 높은 적색편이는 사실 강한 중력장에서 나타나는 상대론적 적색편이라는 것이다.

그러나 퀘이사로부터 온 빛이 (근처에 위치한) 은하단에 의해 휘어지는 중력 렌즈 현상이 관측되어 이 이론도 신빙성을 잃게 되었다.

이는 퀘이사의 빛이 은하단 뒤편에서 왔다는 의미기 때문이다.

화이트홀이란 주장이 있었다.

확실히 모든 것을 빨아들이는 이미지인 블랙홀과는 정반대로 에너지를 미친듯이 뱉어내고 있었기 때문에 이런 주장이 나온 것.

하지만 화이트홀의 존재는 이론적 근거가 희박하다.

퀘이사에 대한 여러 복합적인 연구가 가능해진 오늘날에는 퀘이사가 우주 초기 활발하게 형성 중인 원시 은하의 핵이라는 것이 정설로 받아들여지고 있다.

실제로 퀘이사 주변에 희미한 은하의 모양 같은 것이 관측되기도 해서 이를 뒷받침하고 있다.

퀘이사의 빛을 코로나그래프로 가려주면 퀘이사 주변으로 은하 같은 것이 보인다. 이것이 바로 퀘이사가 속한 모은하(host galaxy)이다.

728x90
반응형

댓글